Ūdensnecaurlaidīgs valkājams var analizēt sviedri, pat ja jūs esat peldēšana

Sportisti 2018. gada Ironmanas pasaules čempionāta triatlonā bija pirmie, kas pārbaudīja jaunu sviedru sensoru, ko izstrādāja inženieri Ziemeļrietumu universitātē. Tā kā pasaules lielākie triatloni peldēja 2,4 jūdzes, braucot pa 100 jūdzēm un brauca pa maratonu, šī tiny valkājama, kas bija tieši piestiprināta pie savas ādas, piemēram, caurspīdīga lente, mērot unikālu katras sviedras piliena ķīmiju, kas bija svarīga. kas var radīt vai pārtraukt intensīvu izturību.

Kad runa ir par valkājamajiem sensoriem sportā, mēs tradicionāli domājam par tādu rādītāju uzraudzību kā jauda vai sirdsdarbība, kas var palīdzēt sportistam vadīt savu sniegumu. Bet valkājamais lauks paplašinās, un zinātnieki vēlas izmērīt plašāku faktoru loku, kas var ietekmēt sportisko sniegumu. Sviedru sensors ir šīs jaunās valkājamo tehnoloģiju klases biedrs.

To izstrādāja Ph.D., Džons Rogerss, inženierzinātnes profesors Ziemeļrietumu daļā un Epicore Biosystems direktoru padomes priekšsēdētājs - uzņēmums, kas specializējas elastīgās ādas ierīcēs, kas kontrolē šķidrumus. Viņš stāsta Apgrieztā ka ierīces agrīnie testi Ironmanas pasaules čempionātā bija veiksmīgi un ka gada laikā tiks meklēta ierīces komerciāla versija. Viņa Zinātnes attīstība Papīrs, kas izlaists piektdien, sniedz sīkāku informāciju par to, kā patch faktiski darbojas.

"Mēs esam ieinteresēti redzēt, vai ierīces paliks, atklāti sakot," Rogers saka par ierīces izmēģinājumu Ironmanas pasaules čempionātā. „Viņi iet apkārt, viņi peld, viņi ir riteņbraukšana. Ierīces darbojās labi visu laiku, tās savāca sviedru un nolēma nolasīt, kā mēs to gaidījām. Sportisti konstatēja, ka ierīces sniedz vērtīgu informāciju - tās nekādā veidā netraucēja un nekādā veidā nemirgo. ”

Sviedru zudumu un sviedru ķīmijas mērīšana

Rogers's sviedru sensors, kas līdz šim nav nosaukts, nav pirmais sviedru sensors. Viņš tomēr uzskata, ka viņa dizains un izturība to atdala. Jaunais papīrs norāda, ka sensors ir pilnīgi elektroniski brīvs un ir balstīts uz elastīga plākstera konstrukciju, kas piestiprina pie ādas kā lentes palīglīdzeklis.

"Mēs kopumā apkopojam vienu vai divus sviedru pilienus," saka Rogers. “Sviedri, kas rodas no ādas, nekavējoties nonāk pilnībā slēgtos kanālos un rezervuāros, kur mēs varam izlasīt sviedru daudzumu, sviedru zudumu un sviedru ķīmiju.”

No turienes valkājamie faktiski darbojas kā termometrs, saka Rogers. Tā kā sviedri aizpilda kanālus, tas kļūst sarkans vai zils. Pulksteņrādītāja attālums starp šīm divām sarkanajām vai zilajām zīmēm norāda, cik daudz sviedru ir zaudēts - lai gan abas preču zīmes, novietojot tās uz cilvēka ādas, ir diezgan vājas:

Vienīgais sviedru ķīmijas aspekts, ko šī ierīce var izmērīt, ir vismaz elektrolītu līmenis. Tas ir ievērojams divu iemeslu dēļ. Pirmkārt, daži no šī dokumenta autoriem strādā Gatorādes sporta zinātnes institūtā, tāpēc elektrolītu zudums noteikti ir viņu stūres mājā. Tomēr ilgstošas ​​izturības notikumu gaitā elektrolītu līdzsvara saglabāšana - īpaši nātrija - var būt svarīga. Lielākajai daļai cilvēku ir vairāk nekā pietiekami daudz nātrija, lai sāktu ar diētu, bet sportistiem, kas vada maratonus un ultramaratonus, ir norādījumi par nātrija uzņemšanu (īpaši attiecībā uz „sāļajiem džemperiem”).

Šī valkājama izmanto ķimikāliju kombināciju, kas reaģē ar sviedriem zaudētajām molekulām. Ja elektrolītu zudums ir augsts, plākstera iesprostotā sviedri mainīsies, ja viss kļūst vājāks:

„Mums ir ķīmiskais reaģents, kas atkarībā no elektrolīta līmeņa mainās no gaiši rozā līdz tumši sarkanai krāsai,” saka Rogers. „Vienkārši skatoties, jūs varat apskatīt un redzēt“ Ak, mans sviedru elektrolītu līmenis ir ļoti augsts, vai tas ir vidējs, vai tas ir zems. ”Jūs varat izmantot šo informāciju bez elektronikas.”

Faktisko sportistu testi

Papīrs galvenokārt ir saistīts ar ierīču konstruēšanu, bet tas atzīmē, ka plāksteris veiksmīgi izfiltrēja sviedri no sālsūdens peldēšanas sesijās Ironman sportistiem. Tā arī pievienojās ādai vairāk nekā divas stundas “zemūdens operācijās”. Viņš aicina Ironmana tiesu “izmēģinājuma pētījumā” - lai gan viņš atzīmē, ka viņi ir pārbaudījuši „aptuveni 250 sportistus šajā brīdī”, ieskaitot tenisa spēlētājus un basketbola spēlētāji

Ierīce pašreiz nesniedz informāciju, piemēram, mobilo lietotni. Tieši tagad ierīces būtu vienreizējas - katrai sacensībām vai treniņiem jūs izmantotu jaunu. Viņš arī norādīja, ka gada laikā tiks uzsākta komerciāla atklāšana un ka viņš sadarbojas ar „lielu” nozares partneri.

„Mēs esam diezgan dziļi pārbaudījuši šīs ierīces, lai gan es teiktu, ka Ironman pasākums Konā bija visizaicinošākais, ņemot vērā visus dažādos apstākļus, kad jūs braucat pa rasi,” viņš piebilst. "Mēs esam priecīgi redzēt, ka ierīces darbojas diezgan labi."

> Kopsavilkums: Fizioloģiskā stāvokļa neinvazīvā, in situ bioķīmiskā uzraudzība, izmantojot sviedru, varētu radīt jaunas veselības aprūpes diagnostikas formas un personalizētas hidratācijas stratēģijas. Nesenie sasniegumi sviedru savākšanas un uztveršanas tehnoloģijās piedāvā jaudīgas iespējas, taču tie nav efektīvi lietošanai ekstremālos apstākļos, piemēram, ūdens vai sausā vidē, pateicoties unikālām problēmām, novēršot traucējumus / piesārņojumu no apkārtējā ūdens, saglabājot stabilu saķeri viskoza klātbūtnē. vilces spēkus un / vai enerģisku kustību, un novēršot savākto sviedru iztvaikošanu. Šis dokuments iepazīstina ar materiāliem un dizainu ūdensnecaurlaidīgām, epidermālām, mikrofluidiskām un elektroniskām sistēmām, kas pievienojas ādai, lai ļautu uztvert, uzglabāt un analizēt sviedru pat tad, ja tas ir pilnīgi zem ūdens. Lauku izmēģinājumi pierāda šo ierīču spēju savākt kvantitatīvus vietējā sviedru hlorīda koncentrācijas mērījumus, vietējo sviedru zudumu (un sviedru ātrumu) un ādas temperatūru intensīvas fiziskās aktivitātes laikā kontrolētos, iekštelpu apstākļos un atklātā okeāna peldēšanā.